Tub i çelikut të përpunuar me shumë saktësi me ngjitje me laser: Procesi, tolerancat dhe aplikimet

Tubi i çelikut të pakualifikuar me ngjitje me laser është tub i hollë-muri i rrotulluar nga shiriti dhe i bashkuar me një rreze laseri të fokusuar. Rrezja ofron një zonë të ngushtë të ndikuar nga nxehtësia, deformim shumë të vogël dhe kontroll dimensional që ngjitja TIG me shpejtësi të lartë nuk mund ta arrijë. Për mure midis 0,2 dhe 2,0 mm, rrezja përqendron energjinë e saj në një pikë me diametr disa dhjetëra milimetra, kështu që vija e shkrirjes mbetet e hollë, gryka ulët pothuajse në nivelin e sipërfaqes dhe tolerancat e diametrit të jashtëm dhe të murit ruhen konstante në shpejtësitë e vijës 20–80 m/min. Në Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. ne përdorim këtë proces për tubin e saktë 304/304L, 316/316L dhe 321 që përdoret në instrumentacion, mjekësi dhe shkëmbues nxehtësie.

Ngjitja me laser kundrejt ngjitjes konvencionale TIG
Densiteti i energjisë është ajo që i ndan këto dy metoda. Një hark TIG shpërndan nxehtësinë në një sipërfaqe të gjerë, prandaj, kur punohet me materiale me mur të hollë, operatori duhet të ngadalësojë ose të shkojë drejtpërdrejt përmes materialit, dhe metalin rreth lidhjes e mbajnë për një kohë më të gjatë se sa do të ishte e dëshirueshme në zonën e sensitizimit. Një laser vendos një dendësi të lartë të fuqisë në një pikë shumë të vogël dhe përfundon lidhjen brenda milisekondave për njësi gjatësie. Në praktikë, kjo do të thotë një zonë e prekur nga nxehtësia 2–4 herë më të ngushtë se ajo e TIG, shumë më pak nxehtësi për metër dhe më pak zgjerim i grurëve pranë bashkësimit.
Hidhja e ulët e nxehtësisë kontrollon edhe precipitimin e krom-karbidi. Nëse mbani 304 në temperaturë rreth 425–815 °C, kromi fillon të lidhet me karbonin në kufijtë e grurave, duke hequr kromin nga këta kufi – kromi që reziston korrozionit. Laseri kalon shpejt nëpër këtë interval dhe ngroh një volum më të vogël, prandaj zona e sensitizuar mbetet e vogël – gjë që është e rëndësishme për mjedise agresive dhe për tuba të poliruara ku sipërfaqja duhet të ruhet e paprekur. Përdorimi i 304L ose 316L me karbon të ulët eliminon pjesën më të madhe të karbonit që drejton këtë reaksion.

Toleranca të arrijshme
Saktësia këtu do të thotë parashikueshmëri. Bashkoni ngjitjen me laser me operacionin e përcaktimit të madhësisë (sizing), dhe kur është e nevojshme, me tërheqjen e ftohtë ose me ngrohjen e ndritshme (bright annealing), dhe mund të ruani diametrin dhe murin me saktësi të mjaftueshme për montimin me shkëlqim (slip-fit) dhe për përgjigje të përsëritshme të instrumenteve. Të dhënat e mëposhtme janë tipike; vlerat e sakta ndryshojnë sipas madhësisë, ligaturës dhe nëse tubi tërhiqet pas ngjitjes.

Drejt pas ngjitjes, një rrotullim i vazhdueshëm i bashkëngjitjes ose një kalim i planifikuar zvogëlon çdo bollëk të mbetur, kështu që brenda dhe jashtë janë gati në nivel. Për punën më të ngushtë, tubi i ngjitur terhiqet në ftohtë mbi një mandrel, pastaj temperohet në atmosferë hidrogjeni ose amoniak të shpërbëndur për të rivendosur duktilitetin, për të dhënë një sipërfaqe të pastër pa okside dhe për të përzier ngjitjen me metalin bazë.

Integriteti dhe metalurgjia e ngjitjes
Një soldim i mirë me lazer tregon penetrime të plotë dhe një zonë shkrirjeje të hollë dhe të rregullt: pa mungesë shkrirjeje, pa porozitet, pa nëngrirje. Soldimi autogjen me lazer zakonisht bëhet pa material shtesë, kështu që përgatitja e skajit të shiritit dhe montimi i lidhjes vendosin rezultatin, dhe një boshllëk më i madh se një pjesë e murit lëndon mbushjen e pamjaftueshme ose mospërputhjen. Gaz mbrojtës, argon ose një përzierje argon-heli mbi dhe brenda tubit, e mbron pllakën e shkrirë nga oksidimi dhe formon kallin. Pastroni boshllëkun dhe sipërfaqja e brendshme mbetet e ndritshme, nga e cila varen linjat me pastërti të lartë dhe mjekësore.
Struktura e shpejtë dhe e hollë e solidifikimit të një soldimi me lazer tendos të ketë veti mekanike të afërta me shiritin bazë. Nëse i nënshtrohet një temperimi të ndritshëm, lidhja dhe metali bazë formohen në të njëjtën mënyrë, kështu që tubi përkul, zgjerohet dhe zgjatet pa prishur përgjatë soldimit.

Aplikime në industri të ndryshme
Vijat e instrumentimit që ushqejnë transmetuesit dhe analizatorët kërkojnë një diametër të jashtëm (OD) të saktë, në mënyrë që gishtat e lidhjeve me shtypje të kapin tubin në të njëjtën mënyrë çdo herë; tubi prej 316L i ngjitur me laser ofron këtë karakteristikë, së bashku me rezistencë të fortë ndaj korrozionit. Pajisjet mjekësore dhe farmaceutike kërkojnë një kanal të lëmuar dhe të pastërueshëm, si dhe mundësinë për të qenë të lëmuar deri në një shkallë të ulët të rrugëzimit. Ndërruesit e nxehtësisë kanë mure të holla dhe të njëtrajtshme, që transferojnë mirë nxehtësinë dhe mbeten të hermetike gjatë cikleve të temperaturës.
Vijat e holla për lëngje dhe ajër të shtypur për tregjet eksporthe, si p.sh. procesi i prodhimit të tubave të thjeshtë, janë të kërkuara për një arsye të thjeshtë: ky proces prodhon gjatësi të gjata dhe të konstanta me produktivitet të lartë, prandaj kostoja për metër zvogëlohet pa humbur saktësinë e nevojshme për montimin automatik në etapat pasuese. Atëherë kur kërkohet çeliku duplex 2205 për forcë më të lartë dhe rezistencë më të mirë ndaj kloridëve, ngjitja me laser vazhdon të jetë e përshtatshme, me kusht që hyrja e nxehtësisë të kontrollohet për të ruajtur ekuilibrin austenit-ferrit.
Vijat e ushqimit, të prodhimeve laktose dhe të semikonduktorëve shtojnë një kërkesë të re: pastërtinë. Pjesa e brendshme e gypit, e cila është shumë afër nivelit të sipërfaqes, lejon më pak fisure ku produkti ose kontaminuesit mund të mbeten, ndërsa sipërfaqja e poliruar dhe e nxehtësuar në ajër të pastër reziston me lehtësi ndotjen dhe pasivizohet lehtë. Në qarqet e karburantit dhe të ngrirjes në pajisjet e transportit, kontrolli i saktë i murit të gypit ruajnë marzhin e çarjes të parashikueshëm nëpër mijëra metra, kështu që një dizajner mund të specifikojë një mur më të hollë me besim dhe të zvogëlojë peshën pa prekur faktorin e sigurisë.

Kontrolli i Cilësisë në Wenqiang
Çdo porosi e tubave me precizion mbështetet nga një laborator i brendshëm. Ne kryejmë identifikimin pozitiv të materialeve për të konfirmuar legierën, testime kimike dhe mekanike për të kontrolluar përbërjen dhe fortësinë, si dhe testime hidrostatike ose pneumatike për të vërtetuar që tubi mbart ngarkesën. Testimi me rryma vortikosore kryhet në linjë për të zbuluar defekte të bashkimit dhe vrima mikroskopike gjatë lëvizjes së tubit, ndërsa inspektimi dimensional me anë të sensorëve me rreze laseri dhe mikrometrave kontrollon diametrin e jashtëm, trashësinë e murit dhe ovalitetin në krahasim me porosinë.
Dokumentimi ndjek certifikatat e provave të materialeve EN 10204 3.1 ose 3.2, sipas kërkesës së porosisë, dhe prodhimi është në përputhje me ASTM A249 për tubin austenitik të ngjitur me laser dhe me ASTM A269 për përdorim të përgjithshëm, nën një sistem cilësie ISO 9001. Ky gjurmë lejon blerësit në sektorët e rregulluar të tregojnë se çdo partisë plotëson specifikimet, nga numri i nxehtësisë deri te prova përfundimtare.
Ngjitja me laser nuk do të zëvendësojë çdo metodë ngjitjeje. Por për tubin e hollë e saktë prej çeliku korroziv rezistent, ajo bashkon një zonë të ngushtë të influencuar nga nxehtësia, prodhim të lartë dhe toleranca të ngushta në mënyrë që pak procese të tjera mund të arrijnë. Shtoni tërheqjen e ftohtë, ngrohjen e ndritshme dhe testimin e disiplinuar, dhe do të merrni tub që montohet në të njëjtën mënyrë çdo herë dhe që mbahet në sisteme të kërkuara të lëngjeve.

Pyetje të Bëra Shpesh
P: A është tubi i ngjitur me laser aq i fortë sa tubi i paqëndrueshëm?
A: Për shumicën e presioneve të shërbimit, një tub i ngjitur me laser dhe i nxehtësuar në mënyrë të ndritur performon në mënyrë të ngjashme, sepse bashkimi i hollë dhe struktura e homogjenizuar ofrojnë veti afër atyre të metalit bazë; tubat pa bashkim mbeten preferencë për detyrat me presion më të lartë ose më kritike.
P: Cili është intervali i përshtatshëm i trashësisë së murit për ngjitjen me laser?
A: Ai shkëlqen në muret e holla, rreth 0,2–2,0 mm, ku hyrja e ngushtë e nxehtësisë shmang shkatërrimin nga nxehtësia e tepërt dhe deformimin që shkakton ngjitja konvencionale me TIG, e cila është më e ngadaltë.

Kontaktoni Zhejiang Wenqiang për ofertat dhe specifikimet e tubave të sakta të ngjitura me laser: +86 577 8922 2595 \/ https://www.chinawqsteel.com/